(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）開繊した繊維を個片化する工程と、
（２）前記個片化した繊維を圧縮する工程と、
（３）ニードル挿入用の穴が形成されているニードルパンチ加工用ケースに前記圧縮した繊維を収納する工程と、
（４）前記ニードルパンチ加工用ケース内にて、少なくとも互いに垂直関係にある３方向から前記穴を通してニードルを挿入することにより、ニードルパンチを行う工程と、
を含むことを特徴とする繊維吸収体の製造方法。
【請求項２】
前記ニードルパンチ加工用ケースの前記圧縮した繊維を収納する収納部は直方体形状又は立方体形状であり、該収納部のうち少なくともそれぞれ互いに垂直な３面に前記穴が配置されている請求項１に記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項３】
前記収納部の全ての面に前記穴が複数配置されている請求項２に記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項４】
前記工程（４）において、前記穴から前記ニードルを前記収納部の面に対して垂直に挿入する請求項２又は３に記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項５】
前記収納部の面に配置された前記穴は、前記収納部の第１の面から挿入したニードルが前記第１の面と垂直関係にある面のいずれかから挿入したニードルと接しないねじれの位置に配置されている請求項４に記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項６】
前記工程（４）において、前記第１の面からニードルを挿入した状態で、前記第１の面と垂直関係にある面のいずれかからニードルを挿入する請求項５に記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項７】
前記工程（４）において、前記ニードルの挿入抵抗力の変化率が少なくとも１５％以下となるまで、前記ニードルを複数回挿入する請求項１乃至６のいずれかに記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項８】
前記ニードルを加熱することにより、前記挿入された前記ニードルの周囲の前記繊維を加熱溶融させる請求項１乃至７のいずれかに記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項９】
前記ニードルが発熱抵抗体である請求項８に記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項１０】
前記繊維吸収体は、インク用の吸収体である請求項１乃至９のいずれかに記載の繊維吸収体の製造方法。
【請求項１１】
前記繊維吸収体は、廃インク用の吸収体である請求項１乃至９のいずれかに記載の繊維吸収体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製繊維を用いた吸収体の製造方法であって、特にインクジェットヘッドへインクを供給するためにインクを保持する吸収体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドへインクを供給するインクタンクには、インクを保持する吸収体が用いられている。記録時以外の状態では外部にインクを漏らすことがないようにインクを保持し、更に、記録時には安定してインクジェットヘッドにインクを供給することが要求される。一般的に吸収体には、ウレタンフォーム等の発泡部材やポリオレフィン等の繊維部材を用いることで、その内部に生じる毛細管力を負圧発生源とし、インクを保持させることが提案されている。
【０００３】
樹脂製繊維吸収体を製造する方法としては、以下２通りの手法が提案されている。まず１つ目として、繊維材料を吸収体１個分となる重量に取り分けた後（以下個片化と称する）、吸収体の形状へ加工する（以下成形と称する）手法が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、このように個片化した後、成形する製造方法が記載されている。個片化する手段の詳細は記載されていないが、成形する手段として、樹脂製繊維により構成されたインク吸収体の表面をヒーター等によって加熱溶融することが記載されている。具体的には、繊維吸収体を１面が開口している型へ挿入し、該開口部から吸収体に定圧をかけた状態でヒーターにて加熱させる。ヒーターに接している吸収体表面の繊維が溶融した後、冷却することで硬化させる。加熱溶融した箇所の繊維は融着している。該工程を６回繰り返すことにより、６面体の形状を有する吸収体が得られる。
【０００５】
２つめの手法として、成形した後、個片化する手法が挙げられる。特許文献２には、成形する手法として、樹脂製繊維の原材料を薄いウェッブシート化し、ニードルパンチを行い、機械的に繊維を絡ませた後、繊維全体を加熱することにより、成形することが記載されている。その後、打ち抜き型を用い、吸収体の形状へ個片化することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−４７６８８号公報
【特許文献２】特開平７−３２３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インク吸収体は、インクを保持するための負圧を発生する手段として、内部に微小な空孔領域を形成することで生じる毛細管力を利用している。したがって、如何に吸収体内部の微小な空孔領域を制御できるかが重要である。
【０００８】
特許文献１に記載されているように、吸収体表面のみを加熱溶融させただけでは、昨今大型化するインクタンク用吸収体の反発力を抑制し、形状を保持させることが困難となる場合がある。すなわち、加熱溶融させるための型から取り出した際に、繊維反発力が大きいために吸収体の形状と寸法が維持できない場合がある。また、該吸収体をインクタンクへ挿入すると、タンク壁に押し当てられた部位の繊維密度が上昇するため、当初設計した通りの毛細管力を得られない場合がある。
【０００９】
このような繊維反発力をなるべく抑制するためには、吸収体表面だけでなく、吸収体内部へ作用するような形態が好ましい。反発力を抑制するために、特許文献２のように、繊維業界にて汎用的に用いられているニードルパンチ後に、熱キュア工程を設け、繊維吸収体全体を硬化させることは有効な手段である。しかしながら、特許文献２のように、成形工程を経てから、打ち抜き型により吸収体の形状へ個片化することは、吸収体の寸法によって廃材が生じることに繋がり、原材料の使用効率を高めることが困難となる場合がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、反発力をより有効に抑制することと、原材料の使用効率の向上を図ることとを両立可能な繊維吸収体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明は、
（１）開繊した繊維を個片化する工程と、
（２）前記個片化した繊維を圧縮する工程と、
（３）ニードル挿入用の穴が形成されているニードルパンチ加工用ケースに前記圧縮した繊維を収納する工程と、
（４）前記ニードルパンチ加工用ケース内にて、少なくとも互いに垂直関係にある３方向から前記穴を通してニードルを挿入することにより、ニードルパンチを行う工程と、
を含むことを特徴とする繊維吸収体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、繊維吸収体の内部まで繊維反発力を抑制する作用を働かせることができるため繊維吸収体の形状を有効に保持することができる。また、本発明によれば、種々の寸法の吸収体を生産しても材料の使用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１におけるインク吸収体の製造工程を説明するための模式図である。
【図２】（ａ）実施形態１の実施例におけるニードル挿入回数と挿入抵力の関係を示した図である。（ｂ）ニードル挿入回数と挿入抵抗力の変化率との関係を示した図である。
【図３】ニードルパンチ加工用ケースの各面の名称を示す図である。
【図４】実施形態１におけるインクジェットカートリッジの製造工程を示す模式図である。
【図５】実施形態２における製造方法を示した模式図である。（ａ）ニードルパンチ加工用ケースの外観斜視図である。（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ線の断面におけるニードル挿入前の状態を示す断面図である。（ｃ）ニードル挿入時を示す断面図である。
【図６】実施形態３におけるニードルパンチ加工用ケースのニードル挿入用穴のねじれ位置関係を示す模式図である。
【図７】実施形態４におけるインクジェットカートリッジの製造工程を示す模式図である。（ａ）ニードルパンチ加工用ケースの外観斜視図である。（ｂ）インク吸収体の挿入工程を示す模式図である。（ｃ）インクジェットカートリッジの外観斜視図である。（ｄ）（ｃ）のＢ−Ｂ線における断面模式図である。
【図８】実施形態５における製造方法を示した模式図である。（ａ）ニードルパンチ加工用ケースの外観斜視図である。（ｂ）（ａ）のＣ−Ｃ線の断面におけるニードルを挿入する前の状態を示す断面模式図である。（ｃ）ニードルを挿入した状態を示す断面模式図である。（ｄ）ニードルを抜いた後の状態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、インク吸収体等の繊維吸収体の製造方法に関する。本発明においては、まず、開繊した繊維を個片化する。個片化とは、開繊した繊維の集合体から任意の重量に取り分けることをいう。そして、個片化した開繊繊維を圧縮した後、ニードルパンチ加工用ケースに収納する。このニードルパンチ加工用ケースにはニードルを挿入するための穴が設けられている。そして、ニードルパンチ加工用ケース内にて、少なくとも互いに垂直関係にある３方向から前記穴を通してニードルを挿入することにより、ニードルパンチを行う。
【００１５】
本発明において、ニードルパンチ加工用ケースを用いて少なくとも互いに垂直関係にある３方向からニードルパンチを行うことにより、繊維の内部まで有効にニードルパンチすることができるため、繊維吸収体の形状保持能力を向上することができる。また、繊維吸収体の繊維量を予め取り分けて個片化してから加工することにより、原材料である繊維の廃材を低減することが可能となる。
【００１６】
ニードルパンチ加工用ケースとしては、例えば、繊維を収納する収納部が直方体形状又は立方体形状であり、この収納部のうち少なくともそれぞれ互いに垂直な３面にニードル挿入用の穴が配置されているものを用いることができる。また、収納部の全ての面にニードル挿入用穴が複数配置されていることが好ましい。このようなニードルパンチ加工用ケースを用いることで、３方向から繊維をニードリングすることができる。
【００１７】
また、ニードルパンチは、ニードル挿入用の穴からニードルを垂直に挿入することにより行うことが好ましい。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は本発明における第１の実施形態を示すインク吸収体製造方法の工程フローを模式的に表したものである。以下、実施例も示しつつ、第１の実施形態について説明する。
【００２０】
繊維吸収体としてのインク吸収体１０は、繊維の集合体から構成されている。
【００２１】
繊維吸収体を構成する繊維の材質は、耐インク接液性を考慮し適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、アクリロニトリル等が挙げられるが、好適には化学的に安定性の高いポリオレフィンを用いることができる。一般的なインク吸収体に用いられている芯鞘構造などの２層構造の繊維を選択することもでき、具体的には、芯にポリプロピレン（ＰＰ）、鞘にポリエチレン（ＰＥ）のように異種材料を選択してもよい。また、繊維材質は単一でもよい。本実施形態における実施例においては、前記２層構造の繊維（ＰＰ−ＰＥ）を選択した。
【００２２】
また、インク吸収体１０の機能として、インクジェットカートリッジに適した負圧を設定することが求められる。該負圧は、インク吸収体１０内に存在する空隙の寸法により主に決定される。すなわち、タンクケース１２（図４参照）に形成されたインク収容部体積と該インク収容部に存在する繊維体積の割合（以下、繊維密度）と、繊維の直径により平均的な負圧が決定される。繊維密度は、各インクジェットカートリッジの求める負圧により適宜選択でき、本実施形態の実施例における平均繊維密度は、１２％とした。繊維径においても負圧特性を満足できれば適宜選択することができ、本実施形態の実施例においては６．７デシテックスを選択した。繊維の長さについては、負圧特性に影響を及ぼす因子ではないが、製造上の取り扱いにより適宜選択することが可能である。繊維の長さは、ニードルパンチにより繊維同士が絡み合う長さ以上であれば適宜選択することができる。本実施形態の実施例では、検討の結果、繊維同士の絡み合うことで形状を保持するには、６ｍｍ長以上とすることが好ましいことが明らかとなった。本実施形態の実施例においては、インク吸収体の形にした後の形状保持性の観点より、５０ｍｍ長の繊維を用いた。
【００２３】
一般的に、ニードルパンチは、繊維をウェッブシートと呼ばれる比較的薄い（例えば１０ｍｍ以下）状態に加工し、連続的に搬送しながら行われる。そのため、特許文献２に記載されているように、シートに対して上下の２方向のみ加工を行い、その後所望の寸法へ切断することで吸収体形状を得る。しかし、このように、シート形状から型抜きや切断にて吸収体形状へ加工を行うと、当然廃材が生じてしまう。さらに、所望の吸収体寸法が多種に渡るほど、原材料の使用効率が低下してしまう。そこで本発明では、原材料の使用効率を向上させるため、予め所望の繊維量を取り分けた後、ニードルパンチを実施する。
【００２４】
図１（ａ）は、開繊した繊維を個片化した後、繊維を圧縮する工程を示したものである。具体的には、開繊した繊維１０１を圧縮した繊維１０２へ圧縮する工程を示している。開繊した繊維１０１は、繊維吸収体１個分となる重量に取り分けられた繊維を表している。
【００２５】
取り分ける（個片化する）手法としては、汎用的な繊維業界の手法を用いることができる。例えば、繊維塊を粗開繊、カーディング（梳綿）することにより薄いウェッブシートを作製する。該ウェッブシートをスライバー形状へ加工した後、所定の寸法に切断することで、インク吸収体１個となる重量を取り分けることができる。
【００２６】
開繊した繊維１０１の体積は適宜選択することができる。すなわち、個片化したスライバー状態を保ったままでも良いが、好適な例として圧縮空気の力や機械的な力によって綿菓子状に嵩高く開繊した状態とすることが挙げられる。
【００２７】
次に、図１（ａ）に示すように、開繊した繊維１０１を圧縮して圧縮した繊維１０２を得る。圧縮した繊維１０２を得るには、吸収体寸法となるよう用意された型へ充填する手法や各方向より順次圧縮していき最終的に所望の寸法になるように圧縮する手法が挙げられる。本実施例では後者を選択し、具体的には、開繊した繊維１０１は圧縮板１２１により所望の寸法に圧縮され圧縮される。なお、図１において、高さ方向における圧縮板１２１は不図示である。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示すように、圧縮した繊維１０２をニードルパンチ加工用ケース２０５に収納する。
【００２９】
ここで、図１（ｂ）は、ニードルパンチ加工用ケース２０５に圧縮した繊維１０２を収納する工程を示したものである。図１（ｂ）において、ニードルパンチ加工用ケース２０５は加工用枠体２０１及び加工用蓋２０３から構成されている。本実施例では直方体の形態を示したが、他の形態も適宜選択することができる。例えば、吸収体の毛管力を調整するため、吸収体の繊維密度に分布を持たせることもできる。その場合、ニードルパンチ加工用ケースの断面形状は、例えば台形や凸形状を選択することができる。
【００３０】
加工用枠体２０１には、圧縮した繊維１０２の出し入れが可能となるように、１面が開口した形態や上下２面が開口した形態など適宜選択することができる。本実施形態の実施例では、上下２面が開口した形態を用い、加工用枠体２０１のほかに上下方向に蓋をする加工用蓋２０３を用意した。圧縮した繊維１０２を加工用枠体２０１へ挿入した後、該加工用蓋２０３にて閉じ、圧縮した繊維１０２の６面がニードルパンチ加工用ケース２０５で囲われた状態を得た。
【００３１】
加工用枠体２０１及び加工用蓋２０３には、ニードルパンチを行う際にニードルを挿入できるように、予めニードル挿入用の穴２０２が複数形成されている。各々の面におけるニードル挿入用穴２０２の配置は、中にいれた繊維の反発力に対して適宜選択することができる。ニードル挿入用穴２０２のピッチが大きくなるほど、繊維反発力を抑制する力が弱くなることから、該ピッチは１５ｍｍ以下が好ましく、好適には１０ｍｍ以下に配置することができる。また、本実施形態の実施例においては、５ｍｍピッチにニードル挿入用穴２０２を形成した。また、本実施形態の実施例においては、加工用蓋２０３を閉じた状態における加工用枠体２０１と加工用蓋２０３に形成されたニードル挿入用穴２０２は、各面のニードル挿入用穴から挿入されたニードルの軌道が互いに直交する位置関係とした。
【００３２】
次に、図１（ｃ）に示すように、ニードル挿入用穴２０２からニードルを挿入し、圧縮した繊維１０２をニードルパンチして成形する。
【００３３】
ここで、図１（ｃ）は、ニードルパンチ加工用ケース２０５内にて成形する工程を示したものである。具体的には、ニードルパンチ加工用ケース２０５へニードルパンチ用のニードル（不図示、以下ニードルとする）を挿入してニードルパンチを行う工程を示している。
【００３４】
本実施例では、図１に示したような６面体のニードルパンチ加工用ケース２０５を選択したことから、ニードルを挿入可能な面として、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ直交する面がそれぞれ２面ずつ存在する。なお、以下、Ｘ方向に直交する面をＸ面、Ｙ方向に直交する面をＹ面、Ｚ方向に直交する面をＺ面と簡略化する。Ｘ面、Ｙ面、Ｚ面はそれぞれ２面ずつ存在する。
【００３５】
ここで、ニードルを挿入する面は、少なくともそれぞれ互いに垂直な３面が選択され、面数は３〜６面の間で適宜選択することができる。ニードルパンチ加工用ケース２０５の収容部に配置された圧縮した繊維１０２は、ＸＹＺ方向に反発力を有することから、少なくともＸＹＺ方向の３方向からニードルパンチすることが必要である。また、６面全てからニードルパンチを実施することが好ましい。また、１面に複数個存在するニードル挿入用穴２０２に対してニードルを全て配置できれば、生産性の観点より一括にニードルパンチを行うことが好ましい。
【００３６】
次に、図１（ｄ）に示すように、ニードルパンチされて成形された繊維を取り出す。
【００３７】
ここで、図１（ｄ）は、成形された繊維を加工用ケース外へ取り出す工程を示したものである。具体的には、上下方向（Ｚ方向）の加工用蓋２０３を外し、インク吸収体１０を取り出す工程を示している。
【００３８】
本実施例では、上下方向の２面を開放することにより、上方向から下方向へインク吸収体１０を押し出し、ニードルパンチされたインク吸収体１０を得た。
【００３９】
ニードルパンチを行う面の順序や回数については、ニードルパンチ加工用ケース２０５より取り出したインク吸収体１０が形状を保持できる範囲であれば適宜選択することができる。
【００４０】
ここで、インク吸収体１０の形状保持の観点からは、ニードルパンチを行う回数が多いほど良いと考えられるが、その分生産性は低下する傾向がある。そこで、良好な生産性を保ったまま適切なニードル挿入回数を決定すべく検討を行った。ニードル挿入用穴２０２を通して、ニードルパンチ加工用ケース２０５内の圧縮した繊維１０２へニードル１本を挿入した時、ニードルの受ける挿入抵抗力を以下のように測定した。挿入抵抗力の数値化には、デジタルフォースゲージ（株式会社イマダ製）を用い、該ゲージを単軸ロボットに取り付け、一定速度で稼動させた。このデジタルフォースゲージの先端にニードル１本を取り付け、ニードルを挿入する速度は５ｍｍ／ｓｅｃ、ニードル挿入量は２０ｍｍの条件で測定を行った。測定した結果を図２に示す。図２（ａ）は、同一のニードル挿入用穴２０２へ複数回ニードルを挿入した場合におけるニードル１本が受けた最大挿入抵抗力を示すグラフである。横軸はニードル挿入回数、縦軸はニードルが受ける挿入抵抗力を表している。挿入回数が増加するにつれて、ニードルが受ける挿入抵抗力は減少することが明らかとなった。前述したようにニードルパンチは、ニードルに形成されたバーブが繊維をひっかけ、内側へ繊維を移動させ繊維同士を絡ませることで、繊維反発力を抑制する。したがって、挿入回数が増加するにつれて、ニードルが受ける挿入抵抗力が減少するということは、ニードルに形成されたバーブに繊維がひっかかりにくくなることを示している。すなわち、ある回数からはニードルパンチの繊維を絡める効果が減少することを示している。
【００４１】
本実施例においては、１箇所のニードル挿入用穴２０２において３回以上ニードルを挿入することにより、インク吸収体１０の形状を好ましく保持することができた。ここで、挿入抵抗力の減少の度合い、即ち、変化率に着目してみると、次のような式で表すことができる。
【００４２】
変化率（％）＝｛（挿入抵抗力ｎ−１回目）−（挿入抵抗力ｎ回目）｝／挿入抵抗力ｎ回目×１００
【００４３】
図２（ｂ）に挿入回数と挿入抵抗力の変化率との関係を示す。横軸はニードル挿入回数、縦軸は変化率を表している。上記検討では、ニードルパンチを一つの穴に３回以上行うことによりインク吸収体１０の形状保持を好ましく行うことができたことから、挿入抵抗力の変化率が１５％以下となる回数以上ニードルパンチを実施することが好ましい。つまり、ニードルの挿入抵抗力の変化率が少なくとも１５％以下となるまでニードルを複数回挿入することが好ましい。生産性や繊維反発力のばらつきを考慮し、本実施形態の実施例においては、ニードルパンチを各穴につき１０回ずつ行った。
【００４４】
また、ニードルパンチする順序について以下に説明する。図３には、ニードルパンチ加工用ケース２０５の外観斜視図を示し、各面に対応するようＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２とニードルの挿入方向としての名称を記載した。ニードルパンチを行う順序は特に制限されるものではないが、６面全てニードルパンチする場合、例えば、まず各面に対して１回ずつニードルを挿入し６面行った後、挿入回数ｎ回まで繰り返すことができる。具体的には、（Ｚ１→Ｚ２→Ｘ１→Ｙ１→Ｘ２→Ｙ２）→（Ｚ１→Ｚ２→Ｘ１→Ｙ１→Ｘ２→Ｙ２）→という順序でニードルを挿入することができる。さらに生産性を向上させるためには、Ｚ１×ｎ回→Ｚ２×ｎ回→Ｘ１×ｎ回→Ｙ１×ｎ回→Ｘ２×ｎ回→Ｙ２×ｎ回とする順序も好適な例として挙げられる。それは、ニードル挿入用穴２０２とニードルを位置決めする回数が最小となることにより、製造タクトが短縮できるからである。本実施形態の実施例では、後者の順序を選択した。
【００４５】
得られたインク吸収体１０は、タンクケース１２へ挿入した。そして、インク吸収体１０にインクを注入した後に蓋１４を接合し、インクジェットカートリッジ１１を得た（図４参照）。
【００４６】
本実施例において製造したインクジェットカートリッジは、インク吐出デバイス（不図示）が取り付けられている形態であるが、インク吐出デバイスが分離されている形態においても当然に適用できる。
【００４７】
本実施例におけるインク吸収体１０は、３方向からのニードルパンチによって吸収体内部まで繊維が通っていることから、圧縮された繊維の反発力を抑制することができ、吸収体内部の負圧も設計どおりに制御することができた。その結果、得られたインクジェットカートリッジにてインク使い切り特性を評価したところ、良好な結果を得た。また、インク吸収体１０に必要とされる繊維量を予め取り分けて個片化してから加工することにより、原材料である繊維の廃材を低減することが可能となる。
【００４８】
（実施形態２）
本発明の第二の実施形態は、ニードルパンチ加工時に対向する面から同時にニードルパンチする製造方法に関する。以下に第一の実施形態で挙げた実施例と異なる点を中心に説明する。
【００４９】
図５に示したようにニードルパンチ加工用ケース２０５のＺ１、Ｚ２方向からほぼ同時にニードルを挿入する形態について説明する。図５（ａ）は、ニードルパンチ加工用ケース２０５の斜視図である。図５（ｂ）〜（ｃ）は、図５（ａ）の線Ａ−Ａにおける断面模式図を使って説明したものである。図５（ｂ）は、ニードル５０１がＺ１面及びＺ２面に形成されたニードル挿入用穴２０２に対して位置決めされた状態を示している。図５（ｃ）は、Ｚ１面とＺ２面からほぼ同時にニードルパンチ加工用ケース５０２へニードル５０１が挿入された状態を示している。この際、図５（ｃ）に示したように、圧縮された繊維１０２の内部には、上下のニードル５０１の先端の間にニードルが通らない領域が存在する。この上下のニードルの先端の間は、ニードルパンチによる繊維の絡まりがない。しかしながら、得られるインク吸収体１０全体から見るとニードルパンチによる繊維の絡まりがない領域は少ないので、ニードルパンチを実施しない時よりも繊維の反発力は減少する。したがって、ニードルパンチ後にインク吸収体１０が形状を保持できれば、繊維を絡めない領域範囲を適宜選択することが可能である。さらに、本実施例においては、Ｚ１面とＺ２面に関して示したが、Ｘ１面とＸ２面、Ｙ１面とＹ２面も同様に実施できることは言うまでもない。加えて、Ｘ、Ｙ、Ｚ面全て実施しても良いし、各面を適宜選択しても良い。本実施例によれば、対向する両面からほぼ同時に加工を行うことが可能となることから、実施例１のように各面を個別にニードルパンチした場合と比較して、生産性をより高めることができる。
【００５０】
（実施形態３）
本発明の第三の実施形態は、ニードルパンチ加工用ケースの各面に形成されたニードル挿入用穴２０２の配置がねじれの位置関係にある形態に関する。以下に第一の実施形態で挙げた実施例と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
本実施例におけるニードルパンチ加工用ケース２１０は、図６に示すように加工用枠体２０６、加工用蓋２０７から構成されている。ニードルパンチ加工用ケース２０６の各面に形成されたニードル挿入用穴２０２の位置関係はねじれの位置関係になっている。
【００５２】
ここで、ねじれの位置関係とは、一つの面から挿入したニードルがこの面と垂直な他の面から挿入したニードルと接しないニードル挿入用穴の配置形態を言う。つまり、ねじれの位置関係にニードル挿入用穴を配置すれば、収納部の第１の面から挿入したニードルが前記第１の面と垂直関係にある面のいずれかから挿入したニードルと接しない。例えば、第１の面におけるニードル挿入用穴を通りかつ該面に垂直な線と、第１の面に垂直な第２の面におけるニードル挿入用穴を通りかつ該第２の面に垂直な線とが交わらない位置関係でそれぞれの面にニードル挿入穴を形成することができる。この際、ニードル挿入用穴を通る線はニードルと同じ径を有するものとする。このようにニードル挿入用穴をねじれ位置関係に形成することにより、各面から挿入したニードルは機械的に干渉しないことから、Ｘ１面とＹ１面といった対向していない複数の面から同時にニードルを挿入してニードルパンチすることが可能となる。したがって、さらなる生産性の向上を図ることができる。
【００５３】
より具体的に図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、図６（ａ）の一部の拡大模式図である。図６（ｂ）において、直交する３つの線をそれぞれｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。また、ｘ方向に垂直な面をＸ面、ｙ方向に垂直な面をＹ面、ｚ方向に垂直な面をＺ面とする。Ｘ面、Ｙ面、Ｚ面にはそれぞれニードル挿入用穴２０２が形成されている。図６（ｂ）においては、ニードル挿入用穴はそれぞれ同径及び同ピッチで形成されている。Ｘ面におけるニードル挿入用穴２０２ａは、Ｚ面におけるニードル挿入用穴２０２ｃに対して、ｙ方向にずれて配置されている。また、Ｘ面におけるニードル挿入用穴２０２ａは、Ｙ面におけるニードル挿入用穴２０２ｂに対して、ｚ方向にずれて配置されている。同様に、Ｙ面におけるニードル挿入用穴２０２ｂは、Ｚ面におけるニードル挿入用穴２０２ｃに対して、ｘ方向にずれて配置されている。このようなねじれ位置関係のニードル挿入用穴を用いてニードルを垂直に挿入してニードルパンチを行えば、複数の面から同時にニードルを挿入することが可能となる。
【００５４】
また、圧縮した繊維１０２の繊維径や繊維材質等、さらには、ニードル径やバーブの形状および個数によっては、ニードルパンチ時のニードル挿入抵抗が繊維反発力よりも相対的に著しく大きくなることがある。その結果、ニードル挿入とともに繊維がニードルパンチ加工用ケース内で圧縮変形してしまうことがある。この場合、繊維同士を安定して絡めることができず、ニードルパンチの効果が低下してしまう場合がある。そこで、例えばＸ面にニードルを挿入した状態で、Ｙ面からニードルを挿入することにより、繊維の変形を防止することができる。つまり、ニードルを挿入する際に、既に他面からのニードルにより繊維を串刺し状態としておくことで、ニードルパンチ加工用ケース２１０内における繊維の移動を極力制限することができる。このような方法を採用することにより、ニードルパンチ時における繊維の圧縮変形を抑制することができることから、繊維同士を安定的に絡めることができる。その結果、繊維同士から形成される空隙のサイズも安定させることが可能となる。
【００５５】
（実施形態４）
本発明の第四の実施形態は、インク吸収体１０においてインク供給口２０に相当する部分へ近づくほど密にニードルを挿入する方法に関する。以下に第一の実施形態で挙げた実施例と異なる点を中心に説明する。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、本実施形態におけるニードルパンチ加工用ケース２１１は、ニードル挿入用穴２０２のピッチが部分的に異なるように形成されている。本実施形態において、タンクケース１２へインク吸収体１０を挿入した際にインク供給口２０近傍に位置する部分が密にニードリングされる。つまり、インク吸収体におけるニードル挿入位置は、インク供給口の近傍に位置する領域が他の領域に比べて相対的に密になるように配置される。
【００５７】
ここで、図７（ａ）において、Ｚ２面はタンクケース１２に挿入された際、インク供給口２０と対向する面であり、Ｚ１面はインクジェットカートリッジ用蓋部材１４に対向する面を示している。Ｘ面及びＹ面についても同様、インク供給口２０近傍に相当する部分におけるニードル挿入用穴は、他の箇所に比べて相対的に密になるように配置されている。具体的には、本実施例ではインク供給口２０近傍に相当する部分の各ニードル間ピッチは３ｍｍ、その他の箇所は６ｍｍとなるように配置した。
【００５８】
図７（ａ）に示すように成形されたインク吸収体１０は、図７（ｂ）に示すように、タンクケース１２に収容される。この際、上述のように相対的に密にニードリングした部分がインク供給口２０と対向するように収容される。次に、図７（ｃ）に示したように、インクジェットカートリッジ用蓋部材１４を取り付ける。ここで、図７（ｄ）は、図７（ｃ）におけるＢ−Ｂ線における断面模式図であり、挿入されたインク吸収体１０の配置状態を示している。インク吐出デバイス３１へインクを供給するインク供給口２０近傍におけるインク吸収体１０のニードル挿入位置は他の箇所と比較して相対的に密に配置されている。
【００５９】
また、図７（ｄ）に示すように、インクジェットカートリッジ用蓋部材１４に蓋リブ１５を設けておくことにより、インク吸収体１０とインク供給口２０上に設置されたフィルター（不図示）と圧接を高めることができる。本実施形態のようにインク供給口２０に対向する箇所のニードリング密度を高めることで、より圧接が高まりインク供給口２０近傍の繊維密度が増加する。その結果、インク供給口２０近傍の毛管力が高まり、インク供給特性を向上することができる。
【００６０】
本実施例では、ＸＹＺ各面で実施した形態を示したが、例えばＺ面だけインク供給口近傍に相当する部分を密にニードリングしてもよく、適宜選択することが可能である。本実施例においてはニードル挿入ピッチが３ｍｍと６ｍｍの２種類を選択したが、多段階となるようにピッチを変更しても良い。
【００６１】
（実施形態５）
本発明の第五の実施形態は、ニードルパンチを行いながら、ニードルからの伝熱により、繊維吸収体を部分的に加熱溶着する方法に関する。以下に第一の実施形態で挙げた実施例と異なる点を中心に説明する。
【００６２】
繊維の材質や繊維長さ等によっては、繊維の反発力をさらに抑制する手段が求められる。本実施形態におけるニードルパンチ用ニードルは、ニードルパンチ加工用ケース２０５へ挿入された際に加温可能な構成となっている。加温する方法としては、汎用的な手段を用いることができ、例えばヒーターからの伝熱が挙げられる。
【００６３】
図８（ａ）は、本実施例に使用したニードルパンチ加工用ケース２０５の外観斜視図であり、図８（ｂ）〜（ｄ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ断面図を用いた工程フロー模式図である。図８（ｂ）では、ニードル挿入用穴２０２に対して、加熱可能なニードル５０２が干渉しないように位置決めされている。この状態において、予めニードルを加温しておく。
【００６４】
図８（ｃ）は、ニードルが圧縮した繊維１０２へ挿入された状態を示す。加温された状態のニードル５０２は、ニードル５０２に形成されたバーブ（不図示）でニードルパンチ用蓋２０３付近の繊維をひっかけ、圧縮した繊維１０２の内部へ移動させていく。この際、ニードル５０２は加温されているため、伝熱によりニードル５０２近傍の繊維は、加熱溶融され、加熱溶融部５０３を形成する。
【００６５】
図８（ｄ）は、ニードル５０２をニードルパンチ用加工ケース２０５から抜いた状態を示したものである。このように内部へ挿入された繊維と、周囲の繊維が加熱融着することから効率的に繊維同士を融着することができる。
【００６６】
本実施例では、ＰＰ−ＰＥからなる芯鞘構造の繊維を用いた。本実施例におけるＰＰの融点は１７０℃、ＰＥは１３０℃であり、ニードルパンチ時の加温条件は、１６０℃とした。加熱溶融部５０３は、繊維同士が完全に溶融し皮膜を形成しても良い。また、芯鞘構造の繊維を使用し、鞘部のみを溶融させて繊維間交点を融着させることが好ましい。
【００６７】
繊維材質によっては、ニードルが挿入された状態（図８（ｃ））にて、昇温することも可能である。この場合、なるべく生産性を低下させないために瞬間的に繊維を加熱溶融させることが好ましい。瞬間的に加熱する方法としては、ニードル５０２の材質に発熱抵抗体を用いてパルスヒート加熱し、繊維同士を溶着せしめる方法が挙げられる。
【００６８】
このように本実施例によれば、繊維が有する反発力が強い場合においても、キュア炉などによって吸収体全体を固める手法よりも高い生産性を維持しつつ、繊維の反発力を抑えることが可能となる。
【００６９】
（他の実施形態）
上述した各実施例ではプリンタなどの記録装置に着脱できるインクジェットカートリッジ１１について適用したが、サブタンクや廃インク用の吸収体など記録装置において固定的に用いられる液体吸収部材についても本発明を適用することができる。また、インク吸収体１０が１個の形態について説明したが、インク用の吸収体１０がインクジェットカートリッジ１１内に複数個搭載したインクジェットカートリッジについても適用することができる。さらに、各実施例では単色のインクジェットカートリッジ１１について適用した例を示したが、複数色を有するインクジェットカートリッジに適用できることはいうまでもない。本発明においては、各吸収体の寸法や形状、繊維密度が異なる場合においても、原材料となる繊維の廃材を極力減らすことが可能であることから、より安価で顧客へ提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１０  インク吸収体
１１  インクジェットカートリッジ
１２  タンクケース
１４  インクジェットカートリッジ用蓋部材
１５  蓋リブ
２０  インク供給口
３１  吐出デバイス
１０１  開繊した繊維
１０２  圧縮した繊維
１２１  圧縮板
２０１  加工用枠体
２０２  ニードル挿入用穴
２０３  加工用蓋
２０５  ニードルパンチ用加工ケース
２０６  加工用枠体（ねじれ位置型）
２０７  加工用蓋（ねじれ位置型）
２１０  ニードルパンチ用加工ケース（ねじれ位置型）
２１１  ニードルパンチ用加工ケース（ピッチ変更型）
５０１  ニードル
５０２  加熱可能なニードル
５０３  加熱溶融部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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